JP6155986B2 - インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置の圧電素子に、選択された駆動パルスを入力し、当該駆動パルスに基づくインク液滴をインクジェットヘッドから吐出するインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法に関する。

一般に、インクジェット記録装置を用いて、ノズルから吐出する容量（サイズ）の異なる液滴を吐出しようとすると、サイズにより液滴速度に差が生じる。

液滴速度の差による着弾位置ずれを防止するために、特許文献１は、吐出する液滴の大小に応じて、吐出タイミングをずらすことを開示している。

特開２００２−３２１３６０号公報

しかし、特許文献１の技術では、印刷媒体とヘッドの距離が変わるごとにタイミングに関するパラメータ変更が必要であり、また吐出タイミングを遅らせる分、駆動周期が長くなり、特に高速印字を行う上で限界がある。

これに対して、駆動電圧値を変えて液滴速度を調節する方法も考えられるが、大小液滴の各駆動パルスに対して、異なる電圧値の波形要素が必要であり、制御面で複雑化し易いため限界がある。

そこで、本発明者は、大液滴と小液滴とで、それぞれの駆動パルスの駆動電圧は同一としつつ、パルス幅の設定により液滴速度を調整する方法について検討した。

しかしながら、このような液滴速度の調整方法でも、所定の駆動電圧下では大液滴、小液滴各々の駆動パルスのパルス幅をそれぞれ設定することにより大小液滴間の液滴速度を揃えることは出来ても、他の駆動電圧値では設定したパルス幅を同じ様に適用することは難しく、再度液滴速度を揃えるための調整が必要であることが分かった。

このことは、各々の液滴量を変更したい場合などに駆動電圧値を変更する場合、その都度、パルス幅を設定し直して液滴速度を揃えるために調整することが必要となり手間がかかると、という問題が生じる。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動電圧値の変化に伴う大小液滴間の速度差、つまり駆動電圧に対する液滴速度の感度に着目し、駆動電圧が変更される場合であってもその変化量に応じて変化する大小液滴の液滴速度差を一定に維持もしくは極力抑える事（速度差を無くす事）ができ、結果として液滴量が変更された場合でも安定して良好な画質を得ることのできるインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明における第１の態様は、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、該圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドのノズルから大液滴を吐出するための大液滴駆動パルスと、前記インクジェットヘッドのノズルから小液滴を吐出するための小液滴駆動パルスとを発生させる駆動パルス発生手段とを有し、１駆動周期内で、前記大液滴駆動パルス、前記小液滴駆動パルスのいずれか又は両方を選択的に前記圧電素子に入力可能なインクジェット記録装置であって、前記大液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｌ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｌ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｌ３と、前記圧力室の容積を再び収縮させる第２収縮パルス要素Ｌ４と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｌ２のパルス幅Ｔ_Ｌ２は、０．４６ＡＬ以上、０．６３ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｌ３のパルス幅Ｔ_Ｌ３は、０．７５ＡＬ以上、１ＡＬ以下の範囲であって、前記小液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｓ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｓ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｓ３と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｓ２のパルス幅Ｔ_Ｓ２は、０．３５ＡＬ以上、０．５４ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｓ３のパルス幅Ｔ_Ｓ３は、０．２ＡＬ以上、０．６ＡＬ以下の範囲であることを特徴とするインクジェット記録装置である。

上記課題を解決するため、本発明におけるその他の態様は、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、該圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドを備え、１駆動周期内で、前記インクジェットヘッドのノズルから大液滴を吐出するための大液滴駆動パルス、前記インクジェットヘッドのノズルから小液滴を吐出するための小液滴駆動パルスのいずれか又は両方を選択的に前記圧電素子に入力して、前記ノズルから、大液滴、小液滴のいずれか又は両方を吐出するインクジェットヘッドの駆動方法であって、前記大液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｌ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｌ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｌ３と、前記圧力室の容積を再び収縮させる第２収縮パルス要素Ｌ４と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｌ２のパルス幅Ｔ_Ｌ２は、０．４６ＡＬ以上、０．６３ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｌ３のパルス幅Ｔ_Ｌ３は、０．７５ＡＬ以上、１ＡＬ以下の範囲であって、前記小液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｓ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｓ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｓ３と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｓ２のパルス幅Ｔ_Ｓ２は、０．３５ＡＬ以上、０．５４ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｓ３のパルス幅Ｔ_Ｓ３は、０．２ＡＬ以上、０．６ＡＬ以下の範囲であることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法である。

本発明によれば、駆動電圧値の変化に伴う大小液滴間の速度差を一定に維持もしくは極力抑制（速度差を少なくする）し、大液滴、小液滴の液滴量を調整した場合でも、手間のかかる液滴パルス毎の調整を必要とせず、安定して高品質の記録画像を維持することが可能なインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法を提供することができる。

ライン型のインクジェット記録装置の構成を示す模式図 インクジェットヘッドユニットのインクジェットヘッドの配置例を示す図 インクジェットヘッドの外形、吐出幅及び千鳥配置の関係を示す図 シアモード型のインクジェットヘッドの一例を示す図 圧力室の容積変化の一例を説明する図 駆動パルス生成の一例を説明するブロック図 本発明に係る大液滴駆動パルス及び小液滴駆動パルスを用いた際の液滴速度の駆動電圧値依存性の一例を説明するグラフ 本発明に係る大液滴駆動パルス及び小液滴駆動パルスを用いた際の液滴速度の駆動電圧値依存性の他の例を説明するグラフ 本発明に係る大液滴駆動パルスの一例を説明するグラフ 本発明に係る小液滴駆動パルスの一例を説明するグラフ 小液滴の液滴量の収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２依存性を示す図 小液滴の安定射出速度上限の収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２及び第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３依存性を示す図 小液滴の安定射出速度上限の第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１依存性を示す図 小液滴の「感度」の収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２依存性を示す図 大液滴の「感度」の第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２及び第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３依存性を示す図 大液滴の安定射出速度上限の第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１依存性を示す図 大液滴の安定射出速度上限の第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４依存性を示す図 駆動パルスセット１における液滴速度の駆動電圧値依存性を示す図 駆動パルスセット２における液滴速度の駆動電圧値依存性を示す図 駆動パルスセット３における液滴速度の駆動電圧値依存性を示す図 駆動パルスセット４における液滴速度の駆動電圧値依存性を示す図 駆動パルスセット５における液滴速度の駆動電圧値依存性を示す図 駆動パルスセット６における液滴速度の駆動電圧値依存性を示す図 駆動パルスセット７における液滴速度の駆動電圧値依存性を示す図

以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

本発明は、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置に好適に適用される。

圧力室の壁を圧電素子で変形させる際には、駆動パルスを圧電素子に入力するが、本発明では、駆動パルスとして、ノズルから大液滴を吐出するための特定の大液滴駆動パルスと、ノズルから小液滴を吐出するための特定の小液滴駆動パルスとを用いる。

以下に、インクジェット記録装置が、ライン型のインクジェット記録装置である場合を例に、本発明を詳しく説明する。

図１は、ライン型のインクジェット記録装置１の構成を示す模式図である。

ロール状に巻かれた長尺状の記録媒体１０は、図示しない駆動手段により巻き出しロール１０Ａから矢印Ｘ方向に繰り出され搬送される。

長尺状の記録媒体１０はバックロール２０に巻回され支持されながら搬送される。インクジェットヘッドユニット３０よりインクが記録媒体１０に向けて吐出され、画像データに基づいた画像形成が行われる。インクジェットヘッドユニット３０は、記録媒体幅方向に吐出幅に対応した複数のインクジェットヘッド（記録ヘッド）３１を有する。

図２は、インクジェットヘッドユニット３０のインクジェットヘッド３１の配置例である。また、全てのインクジェットヘッド３１が、インクを一時的に貯留する中間タンク４０に対して同じ高さに配置されている例である。前述のように、１つのインクジェットヘッドで吐出できる吐出幅はインクジェットヘッドの外形寸法よりも狭いことから、隙間なく吐出するために複数のインクジェットヘッドを記録媒体搬送方向に対して千鳥配置している。図２に示す例では、記録媒体１０の幅方向に吐出幅に対応した複数のインクジェットヘッド３１を２列の千鳥配置としている。

図３に、インクジェットヘッド３１の外形、吐出幅及び千鳥配置の関係を示す。インクジェットヘッド３１の数及び千鳥配置の列数は、インクジェットヘッド３１の吐出幅等により適宜設定されるものであり、図２の例に限定されるものではない。

図１において、インクは、インクジェットヘッド３１のインクの背圧を調整する中間タンク４０から複数のインクチューブ４３を介してインクジェットヘッド３１毎に供給される。なお、本説明において、図中のインクチューブ４３は、複数のインクチューブである。

中間タンク４０へのインク供給は、インクを貯留する貯留タンク５０から供給管５１の途中に配設された送液ポンプＰで行われる。

画像が形成された記録媒体１０は、乾燥部１０００で乾燥が行われ、巻き取りロール１０Ｂに巻き取られる。

インクジェットヘッド３１は静止した状態で、記録媒体１０を搬送方向に搬送させながら画像記録する。記録媒体１０の搬送中、一駆動周期ごとに画像データに基づき駆動信号が選択され、インクの吐出状態が変化する。

各インクジェットヘッド３１は、ノズル面側が記録媒体１０の記録面と対向するように配置されており、フレキシブルケーブル（ここでは不図示）を介して、駆動パルスを生成するための回路が設けられる駆動パルス発生手段（ここでは不図示）に電気的に接続されている。

図４は、インクジェット記録装置１が備えるシアモード（Ｓｈｅａｒ ｍｏｄｅ）型のインクジェットヘッド３１の一例を示す図であり、図４（ａ）は外観を断面で示す斜視図、図４（ｂ）は側面から見た断面図である。

図中、３１０はヘッドチップ、２２はヘッドチップ３１０の前面に接合されたノズル形成部材である。

なお、本明細書においては、ヘッドチップからインクが吐出される側の面を「前面」といい、その反対側の面を「後面」という。また、ヘッドチップにおいて並設されるチャネルを挟んで図示上下に位置する外側面をそれぞれ「上面」及び「下面」という。

ヘッドチップ３１０は、隔壁２７で仕切られた複数のチャネル２８が並設されたチャネル列を有している。ここではチャネル列は５１２個のチャネル２８を有するが、チャネル列のチャネル数は何ら限定されない。

各隔壁２７は、電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電素子を備えている。本実施形態では、各隔壁２７は、分極方向が異なる２枚の圧電材料２７ａ、２７ｂによって構成されているが、圧電材料は隔壁２７の少なくとも一部にあればよい。本発明においては、各隔壁２７を変形できるように圧電素子があればよいからである。

圧電材料２７ａ、２７ｂに使用される圧電材料としては、電圧を加えることにより変形を生じるものであれば特に限定されず、公知のものが用いられ、有機材料からなる基板であっても良いが、圧電性非金属材料からなる基板が好ましく、この圧電性非金属材料からなる基板として、例えば成形、焼成等の工程を経て形成されるセラミックス基板、又は塗布や積層の工程を経て形成される基板等がある。有機材料としては、有機ポリマー、有機ポリマーと無機物とのハイブリッド材料が挙げられる。

セラミックス基板としては、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３）、第三成分添加ＰＺＴがあり、第三成分としてはＰｂ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３、Ｐｂ（Ｍｎ_１／３Ｓｂ_２／３）Ｏ_３、Ｐｂ（Ｃｏ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３等があり、さらにＢａＴｉＯ_３、ＺｎＯ、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３等を用いて形成することができる。

本実施形態では、２枚の圧電材料を分極方向が反対になるように接着して使用しており、これにより、１枚の圧電材料の場合よりせん断変形量が倍になるので、同じ変形量を得るには、駆動電圧が１／２以下ですむという利点がある。

ヘッドチップ３１０の前面及び後面には、それぞれ各インクチャネル２８の前面側の開口部と後面側の開口部とが対向している。各インクチャネル２８は、その後面側の開口部から前面側の開口部に亘る長さ方向で大きさと形状がほぼ変わらないストレートタイプである。

インクチャネル２８の一端は、ノズル形成部材２２に形成されたノズル２３につながり、他端は、共通インク室７７、インク供給口２５を経て、インクチューブ４３に接続されている。

各チャネル２８の内面全面には、金属膜からなる電極２９が密着形成されている。すなわち、各チャネル内で対向する隔壁面の電極２９同士が電気的に接続されている。インクチャネル内の電極２９は接続電極３００及び異方性導電フィルム７８とフレキシブルケーブル６を介して、駆動パルス発生手段（ここでは不図示）に電気的に接続されている。

隔壁２７を挟んだ電極２９間に、駆動パルス発生手段からの駆動パルスを印加すると、圧電素子からなる隔壁２７は、上壁部２７ａと下壁部２７ｂとの接合面を境にして屈曲変形する。この隔壁２７の屈曲変形によってチャネル２８内に圧力波が発生し、該チャネル２８内のインクにノズル２３から吐出するための圧力が付与される。

図５は、図４（ｂ）におけるｖ−ｖ線断面図であり、チャネル（圧力室）の容積変化の一例を説明する図である。

図５（ａ）に示すように、互いに隣り合うチャネル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ内の電極２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃのいずれにも駆動パルスが印加されない状態（定常状態）においては、隔壁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄのいずれも変形しない。

チャネル（例としてチャネル２８Ｂ）内の容積を膨張させる際には、駆動パルスとして膨張パルスが用いられる。後に詳述する大液滴駆動パルスにおける第１膨張パルス要素Ｌ１、第２膨張パルス要素Ｌ３や、小液滴駆動パルスにおける第１膨張パルス要素Ｓ１、第２膨張パルス要素Ｓ３がこれに該当し得る。

駆動電極２９Ａ及び２９Ｃを接地すると共に、駆動電極２９Ｂに駆動パルス発生手段からの膨張パルスを印加すると、各隔壁２７Ｂ、２７Ｃ共に、それぞれ上壁部２７ａ、下壁部２７ｂの接合面にズリ変形を生じる。その結果、図５（ｂ）に示すように隔壁２７Ｂ、２７Ｃは互いに外側に向けて屈曲変形し、チャネル２８Ｂの容積を膨張する。この屈曲変形により、チャネル２８Ｂ内に負の圧力波を発生させ、共通流路からのインクを該チャネル２８Ｂ内に流れ込ませることができる。

一方、チャネル（例としてチャネル２８Ｂ）内の容積を収縮させる際には、駆動パルスとして収縮パルスが用いられる。後に詳述する大液滴駆動パルスにおける第１収縮パルス要素Ｌ２、第２収縮パルス要素Ｌ４や、小液滴駆動パルスにおける収縮パルス要素Ｓ２がこれに該当し得る。

駆動電極２９Ａ及び２９Ｃを接地すると共に、駆動電極２９Ｂに駆動パルス発生手段からの収縮パルスを印加すると、各隔壁２７Ｂ、２７Ｃ共に、それぞれ上壁部２７ａ、下壁部２７ｂの接合面に、上述した膨張時とは反対方向にズリ変形を生じる。その結果、図５（ｃ）に示すように隔壁２７Ｂ、２７Ｃは互いに内側に向けて屈曲変形し、チャネル２８Ｂの容積を収縮する。この屈曲変形により、チャネル２８Ｂ内に正の圧力波を発生させ、対応するノズル２３からインクを吐出させることができる。

図６は、駆動パルス生成の一例を説明するブロック図である。

図６において、５０１は、制御部であり、５０２は、駆動パルスデータが格納されたメモリであり、５０３は、駆動パルスデータを切り替える切替部であり、５０４は、駆動パルス発生部（駆動パルス発生手段）であり、５０５は、インクジェットヘッドである。

メモリ５０２には、ノズルから大液滴を吐出するための大液滴駆動パルスの波形データ（大液滴駆動パルスデータ）と、ノズルから小液滴を吐出するための小液滴駆動パルスの波形データ（小液滴駆動パルスデータ）とが少なくとも格納されている。

制御部５０１は、インクジェットヘッド５０５が有する複数のノズルの各々に対して、１駆動周期内において適用される駆動パルスを個別に選択可能に構成されている。即ち、各ノズルに対して、１駆動周期内において適用される駆動パルスとして、大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスの何れかを個別に選択することができる。また、複数のノズル全体で見れば、１駆動周期内において、一部のノズルに対しては大液滴駆動パルスを選択し、他の一部のノズルに対しては小液滴駆動パルスを選択することができる。つまり、１駆動周期内において、複数のノズルに対して、大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスの両方を選択することもできる。

制御部５０１は、１駆動周期内で各ノズルに適用される駆動パルスを選択する選択信号を、切替部５０３に入力する。

切替部５０３は、制御部５０１から入力された信号に基づいて、メモリ５０２に格納された駆動パルスデータの中から、１駆動周期内で各ノズルに適用される駆動パルスデータとして、大液滴駆動パルスデータ、小液滴駆動パルスデータの何れか又は両方を切り替えて、これを、１駆動周期内で各ノズルに対して選択された駆動パルスデータとして、駆動パルス発生部５０４に出力する。

駆動パルス発生部５０４は、切替部５０３から入力された大液滴駆動パルスデータ、小液滴駆動パルスデータの何れか又は両方と、制御部５０１からの駆動電圧値の設定のための信号とに基づいて、それぞれ所定の駆動電圧値に設定された大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスの何れか又は両方を発生し、１駆動周期内で、インクジェットヘッド５０５の複数のノズル毎に設けられた圧電素子に、それぞれ出力する。例えば、上述した例を用いて説明すれば、駆動パルス発生部５０４から、フレキシブルケーブル６、接続電極３００、インクチャネル内の電極２９を経て、隔壁２７が有する圧電素子の各々に、１画素周期内で、選択された駆動パルスがそれぞれ出力される。

このようにして、インクジェットヘッド５０５に対して、１駆動周期内において発生した各液滴駆動パルスが、ノズルごとに設けられた各圧電素子に選択的に入力されるように構成することができ、ノズルごとに大液滴と小液滴とが打ち分け可能になる。

また、複数の駆動周期内において、インクジェットヘッド５０５が備える同一のノズルを用いて、大液滴と小液滴とを打ち分けることも可能である。例えば、制御部５０１は、第１の駆動周期内において、当該ノズルに対して大液滴駆動パルスを選択し、第２の駆動周期内において、当該ノズルに対して小液滴駆動パルスを選択することも可能である。

大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスの選択は、例えば、制御部５０１が、印刷される画像データに基づいて行い、これにより、印刷画像における濃淡の差などを、大液滴、小液滴の容量（サイズ）の差に由来するドット径や色素濃度などの差によって表現すること等を可能にする。

本発明では、大液滴を吐出させるための大液滴駆動パルスと、小液滴を吐出させるための小液滴駆動パルスとを用いることは上述した。

これまで、大液滴と小液滴とでは、液滴量（質量）が異なるため、駆動電圧値を変化させれば、液滴速度は、大液滴と小液滴とで個別に変化してしまい、必然的に、大小液滴間で速度差を生じると考えられてきた。

これに対して、本発明者は、大液滴と小液滴とについて、種々の駆動パルスについて研究を重ねた結果、各駆動パルスのパルス要素のパルス幅を所定時間に調整することにより、大液滴と小液滴とで液滴量が異なるにもかかわらず、吐出時の駆動電圧値を変化させたときに、液滴速度が、大液滴と小液滴とで同様に変化することを見出した。

これにより、駆動電圧値の変化に伴う大小液滴間の速度差の発生を防止することが可能になる。例えば、大液滴と小液滴とで、液滴速度が等しくなる駆動電圧値を一点でも決定すれば、その後は、大液滴と小液滴とで、駆動電圧値を同じ値だけ変更することで、速度差を一定に維持もしくは極力防止（速度差を無くす）し、液滴量を容易に調整することが可能になる。複雑な条件を見つける手間なく駆動電圧値を変更することで、例えば液滴量などの調整が可能となり、更に、液滴速度が同程度となる大液滴と小液滴とを同一のノズルから打ち分けることが可能となる。

図７は、本発明に係る大液滴駆動パルス及び小液滴駆動パルス（以下、駆動パルスセットという場合がある）を用いた際の液滴速度の駆動電圧値依存性の一例を説明するグラフである。

なお、以下の説明において、液滴速度変化量の駆動電圧値変化量依存性について、「感度」としている。「感度」は、駆動電圧値と液滴速度の関係を示すグラフの傾きで表せ、液滴速度変化量を駆動電圧値変化量で除した値（単位として「ｍ／ｓ／Ｖ」で表すことができる。）で示すことができる。

図７に示すように、本発明によれば、大液滴駆動パルスにおける駆動電圧値の変化に伴う大液滴の液滴速度の変化（図７中符号Ｌ）と、小液滴駆動パルスにおける駆動電圧値の変化に伴う小液滴の液滴速度の変化（図７中符号Ｓ）とにおいて、これら変化の傾きをほぼ一致させることができる。つまり「感度」を一致させることができる。

大液滴と小液滴とで、感度が一致することにより、駆動電圧値を同じ値だけ変化させた場合、液滴速度も実質的に同じ値だけ変化する。

図７の例では、大液滴駆動パルスにおける駆動電圧値の変化に伴う大液滴の液滴速度の変化（図７中符号Ｌ）と、小液滴駆動パルスにおける駆動電圧値の変化に伴う小液滴の液滴速度の変化（図７中符号Ｓ）とがほぼ平行状態にある場合を示したが、更に、図８に示すように、これら変化を、ほぼ重ね合わせることも好ましいことである。

このように重ね合わせた状態では、大液滴と小液滴とで、同じ駆動電圧値を用いて、同じ液滴速度を実現することができる。駆動電圧値を変化させる際には、大液滴と小液滴とに対して同じ駆動電圧値で設定を行うことができ、個別の値を設定する必要がなくなるため、液滴量の調整が更に容易となる。つまり、単に感度を一致させただけの状態（上述した平行状態）では、大液滴と小液滴とに対して異なる駆動電圧値を設定し、これらの駆動電圧値を同じ値だけ変化させることで、液滴速度を実質的に同じ値だけ変化させることができたが、重ね合わせた状態では、大液滴と小液滴とに対して同じ駆動電圧値で設定を行うことができ、液滴量の調整が更に容易となる。

本発明によれば、後に詳述する大小液滴駆動パルスを構成する各パルスのパルス幅、例えば、大液滴駆動パルスの第１収縮パルス要素Ｌ２、第２膨張パルス要素Ｌ３、あるいは小液滴駆動パルスの収縮パルス要素Ｓ２等の１又は２以上のパルス幅を、本発明の範囲内で適宜調整することにより、大液滴と小液滴とで、上述した変化を、容易に重ね合わせることができる。

なお、本発明において、大小液滴で「感度が一致する」とは、必ずしも、あらゆる駆動電圧値に亘って感度が一致することを意味するものではなく、少なくともある程度の範囲（実際使用するであろう液滴速度を基準として±１〜２ｍ／ｓの速度範囲に対応する駆動電圧範囲であれば、後に基準となる液滴速度から速度を調整するとなった場合に充分に対応可能である）の駆動電圧値に亘って感度が一致するものであればよい。ある局面においては、本発明の効果について、感度が一致する駆動電圧値の範囲を拡張すること（広く保持すること）が可能である、と表現することもできる。

図９は、本発明に係る大液滴駆動パルスの一例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。

図９に示すように、本実施態様において、大液滴駆動パルスは、１駆動周期内に、第１膨張パルス要素Ｌ１、第１収縮パルス要素Ｌ２、第２膨張パルス要素Ｌ３及び第２収縮パルス要素Ｌ４を時系列順に、休止期間を置かずに含む。なお、本明細書において、「休止期間を置かずに含む」とは、第１膨張パルス要素Ｌ１、第１収縮パルス要素Ｌ２、第２膨張パルス要素Ｌ３及び第２収縮パルス要素Ｌ４のそれぞれが、互いに時間的間隔を置かずに、時系列順に連続して設けられることを意味する。

Ｖ_ＧＮＤは、定常状態（パルスが存在しない状態）における電位（基準電圧ともいう）である。

第１膨張パルス要素Ｌ１は、圧力室の容積を、定常状態における容積から膨張させるパルス要素であり、基準電圧Ｖ_ＧＮＤから波高値電圧Ｖ_Ｌｏｎまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖ_Ｌｏｎを所定時間保持した後、再び基準電圧Ｖ_ＧＮＤまで電圧を変化させる。

第１収縮パルス要素Ｌ２は、圧力室の容積を、定常状態における容積から収縮させるパルス要素であり、基準電圧Ｖ_ＧＮＤから波高値電圧Ｖ_Ｌｏｆｆまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖ_Ｌｏｆｆを所定時間保持した後、再び基準電圧Ｖ_ＧＮＤまで電圧を変化させる。

第２膨張パルス要素Ｌ３は、再度、圧力室の容積を、定常状態における容積から膨張させるパルス要素であり、基準電圧Ｖ_ＧＮＤから波高値電圧Ｖ_Ｌｏｎまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖ_Ｌｏｎを所定時間保持した後、再び基準電圧Ｖ_ＧＮＤまで電圧を変化させる。

第２収縮パルス要素Ｌ４は、再度、圧力室の容積を、定常状態における容積から収縮されるパルス要素であり、基準電圧Ｖ_ＧＮＤから波高値電圧Ｖ_Ｌｏｆｆまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖ_Ｌｏｆｆを所定時間保持した後、再び基準電圧Ｖ_ＧＮＤまで電圧を変化させる。

本発明において、大液滴駆動パルスの第１収縮パルス要素Ｌ２のパルス幅Ｔ_Ｌ２（以下、単に第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２という場合がある。）は、０．４６ＡＬ以上、０．６３ＡＬ以下の範囲であり、第２膨張パルス要素Ｌ３のパルス幅Ｔ_Ｌ３（以下、単に第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３という場合がある。）は、０．７５ＡＬ以上、１ＡＬ以下の範囲である。

図１０は、本発明に係る小液滴駆動パルスの一例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。

図１０に示すように、本実施態様において、小液滴駆動パルスは、１駆動周期内に、第１膨張パルス要素Ｓ１、収縮パルス要素Ｓ２及び第２膨張パルス要素Ｓ３を時系列順に、休止期間を置かずに含む。

Ｖ_ＧＮＤは、定常状態（パルスが存在しない状態）における電位（基準電圧ともいう）である。

第１膨張パルス要素Ｓ１は、圧力室の容積を、定常状態における容積から膨張させるパルス要素であり、基準電圧Ｖ_ＧＮＤから波高値電圧Ｖ_Ｓｏｎまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖ_Ｓｏｎを所定時間保持した後、再び基準電圧Ｖ_ＧＮＤまで電圧を変化させる。

収縮パルス要素Ｓ２は、圧力室の容積を、定常状態における容積から収縮させるパルス要素であり、基準電圧Ｖ_ＧＮＤから波高値電圧Ｖ_Ｓｏｆｆまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖ_Ｓｏｆｆを所定時間保持した後、再び基準電圧Ｖ_ＧＮＤまで電圧を変化させる。

第２膨張パルス要素Ｓ３は、再度、圧力室の容積を、定常状態における容積から膨張させるパルス要素であり、基準電圧Ｖ_ＧＮＤから波高値電圧Ｖ_Ｓｏｎまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖ_Ｓｏｎを所定時間保持した後、再び基準電圧Ｖ_ＧＮＤまで電圧を変化させる。

本発明において、小液滴駆動パルスの収縮パルス要素Ｓ２のパルス幅Ｔ_Ｓ２（以下、単に収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２という場合がある。）は、０．３５ＡＬ以上、０．５４ＡＬ以下の範囲であり、第２膨張パルス要素Ｓ３のパルス幅Ｔ_Ｓ３（以下、単に第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３という場合がある。）は、０．２ＡＬ以上、０．６ＡＬ以下の範囲である。

なお、ＡＬ（Acoustic Length）は、電気・機械変換手段である隔壁に矩形波の電圧パルスを印加して吐出する液滴の速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、液滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。

パルス幅とは、パルスが矩形波（尚、ここで矩形波とは、電圧の１０％と９０％との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬの１／２以内、好ましくは１／４以内であるような波形を指す。）である場合、例えば基準電圧が０Ｖの場合、０Ｖからの電圧の立ち上がり始め又は立ち下がり始めの１０％から、波高値電圧からの立ち下がり始め又は立ち上がり始めの１０％までの時間として定義することができる。一方、台形波の場合のパルス幅は、例えば基準電圧が０Ｖの場合、０Ｖからの電圧の立ち上がり始め又は立ち下がり始めから、波高値電圧からの立ち下がり始め又は立ち上がり始めまでの時間として定義することができる。

更に、本明細書において、１駆動周期とは、インクが付与される記録媒体上に、ひとつの画素（インクドット）を形成する周期である。なお、上述したインクドットとは、吐出された主液滴に付随して発生するサテライトによるドットを含まず、本発明においては主液滴によって一つの画素を形成する周期とする。

本発明において、大液滴駆動パルスの第１膨張パルス要素Ｌ１のパルス幅Ｔ_Ｌ１（以下、単に第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１という場合がある。）は、図１６に示すように安定した射出速度の上限に基づいて定まる。安定した射出速度の上限は、想定している好ましい液滴速度が６〜７ｍ／ｓであるため、係る液滴速度を安定に射出できる速度としての充分なマージンがとれるという観点で１０ｍ／ｓ以上が望ましい。そのため係る速度条件を維持できる０．９ＡＬ以上１．１ＡＬ以下が好ましいパルス幅Ｔ_Ｌ１の範囲となる。これにより、射出安定性を更に向上する効果が得られる。

また、本発明において、大液滴駆動パルスの第２収縮パルス要素Ｌ４のパルス幅Ｔ_Ｌ４（以下、単に第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４という場合がある。）も、図１７に示すように安定した射出速度の上限に基づいて定まり、安定した射出速度の上限は、想定している好ましい液滴速度が６〜７ｍ／ｓであるため、係る液滴速度を安定に射出出来る速度としての十分なマージンがとれるという観点で１０ｍ／ｓ以上が望ましい、そのため係る速度条件を維持できる１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下が好ましいパルス幅Ｔ_Ｌ４の範囲となる。これにより、射出安定性を更に向上する効果が得られる。

本発明において、小液滴駆動パルスの第１膨張パルス要素Ｓ１のパルス幅Ｔ_Ｓ１（以下、単に第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１という場合がある。）も、図１３に示すように安定した射出速度の上限に基づいて定まり、安定した射出速度の上限は、想定している好ましい液滴速度が６〜７ｍ／ｓであるため、係る液滴速度を安定に射出出来る速度としての十分なマージンがとれるという観点で１０ｍ／ｓ以上が望ましい、そのため係る速度条件を維持できる０．９ＡＬ以上１．１ＡＬ以下が好ましいパルス幅Ｔ_Ｓ１の範囲となる。これにより、射出安定性を更に向上する効果が得られる。

大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスを用いるに際して、駆動電圧値を変化させる方法としては、格別限定されないが、上述した波高値電圧Ｖ_ｏｎ（Ｖ_Ｌｏｎ及びＶ_Ｓｏｎ）、又は、Ｖ_ｏｆｆ（Ｖ_Ｌｏｆｆ及びＶ_Ｓｏｆｆ）の何れか又は両方を変化させる方法を好ましく用いることができる。

例えば、上述したように、駆動パルス発生部５０４によって、大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスの駆動電圧値を、所定の値に変化させることができる。

本発明において、駆動パルス発生部５０４は、駆動電圧値の調整に際して、大液滴駆動パルスの駆動電圧値と、小液滴駆動パルスの駆動電圧値を、同じ電圧だけ変化させるように構成されることが好ましい。これにより、大小液滴間の液滴速度差の発生を容易に防止できる。例えば大液滴及び小液滴の液滴量の調整などに際して、液滴速度差の発生を好適に防止することができる。

本発明に係るインクジェットヘッドの駆動方法は、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、該圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出する際に、１駆動周期内で、上述した大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスのいずれか又は両方を選択的に前記圧電素子に入力して、前記ノズルから、大液滴、小液滴のいずれか又は両方を吐出する。

これにより、駆動電圧値の変化に伴う大小液滴間の速度差を抑制し、大液滴、小液滴の液滴量を調整した場合でも、手間のかかる液滴パルス毎の調整を必要とせず、安定して高品質の記録画像を維持することが可能になる。

例えば大液滴、小液滴の液滴量の調整など目的で、大液滴駆動パルス、小液滴駆動パルスの駆動電圧値の調整を行う際に、大液滴駆動パルスの駆動電圧値と、小液滴駆動パルスの駆動電圧値を、同じ電圧だけ変化させることによって、容易に、大小液滴間の速度差を抑制できる。

以上の説明では、インクジェット記録装置が、ライン型である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インクジェットヘッドが、記録媒体の搬送方向と直交した方向に往復移動運動（シャトル運動）しながら記録するシリアル型（シャトル型ともいう）のインクジェット記録装置にも好ましく適用できる。

また、以上の説明では、インクジェット記録装置が備えるインクジェットヘッドが、シアモード（Ｓｈｅａｒ ｍｏｄｅ）型である場合について説明したが、本発明において、インクジェットヘッドにおける圧電素子の歪み形態は格別限定されず、シアモードの他に、例えば、撓みモード（Ｂｅｎｄ ｍｏｄｅ）、縦モード（Ｐｕｓｈ ｍｏｄｅ、あるいはＤｉｒｅｃｔ ｍｏｄｅともいう）等を好ましく適用でき、特に、シアモードが好適である。

本発明は、ＡＬ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｌｅｎｇｔｈ）を基準に駆動パルスを規定するため、原理的に、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するインクジェット記録装置であれば、圧電素子の歪み形態や、圧力室の容積・形状などによらず、種々のインクジェット記録装置に適用可能である。

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はかかる実施例により限定されない。

＜インクジェット記録装置＞
以下の試験で用いたインクジェット記録装置は、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、該圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するように構成されたシアモード型のインクジェット記録装置である。

かかるインクジェット記録装置の圧電素子に印加される電圧を特徴づける駆動パルスセットとして、下記大液滴駆動パルス及び小液滴駆動パルスを用いた。

・大液滴駆動パルス
大液滴駆動パルスとして、一画素周期内に、時系列順に、第１膨張パルス要素Ｌ１、第１収縮パルス要素Ｌ２、第２膨張パルス要素Ｌ３、及び、第２収縮パルス要素Ｌ４からなる波形を用いた。

・小液滴駆動パルス
小液滴駆動パルスとして、一画素周期内に、時系列順に、第１膨張パルス要素Ｓ１、収縮パルス要素Ｓ２、第２膨張パルス要素Ｓ３からなる波形を用いた。

＜駆動電圧値を変化させる方法＞
以下の実施例において、駆動電圧値は、波高値電圧Ｖ_ｏｎ（Ｖ_Ｌｏｎ又はＶ_Ｓｏｎ）を変化させることによって変化させた。

１．小液滴駆動パルスの検証
１−１．小液滴の液滴量の収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２依存性
小液滴駆動パルスによりノズルから吐出される小液滴の液滴量の収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２依存性を図１１に示す。

＜小液滴駆動パルス条件＞
第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ２：０．４３ＡＬ
液滴速度：６ｍ／ｓ

＜評価＞
図１１より、収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２が、０．５４ＡＬより大きい場合、液滴量が急増することがわかる。このことから、小液滴駆動パルスにおける収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２は、０．５４ＡＬ以下であることが好ましいことがわかる。

１−２．小液滴の安定性
小液滴駆動パルスの第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３、第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１について、小液滴の安定性への影響を検証した。

１−２−１．第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３依存性
小液滴駆動パルスの収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２を０．１ＡＬ、０．２ＡＬ又は０．３ＡＬとした各場合について、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３を０．２ＡＬ〜０．７ＡＬの範囲で変化させたときの安定射出速度上限の変化を図１２に示す。

なお、安定射出速度上限とは、液滴飛翔速度の上限値であり、射出不安定（泡の巻き込み、液滴曲がり、及び液滴飛翔速度が安定しないなど）とならず安定に吐出できる速度の上限値ということもできる。この値が大きい場合、安定射出範囲が広くなり、射出が安定化する。

＜小液滴駆動パルス条件＞
第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１：１．０ＡＬ
収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２：０．１ＡＬ、０．２ＡＬ又は０．３ＡＬ

＜評価＞
図１２より、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３が０．２ＡＬ〜０．６ＡＬの範囲であれば、例えば０．７ＡＬの場合に比べて安定射出速度上限が高くなることがわかる。特に、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３が、好ましくは０．２ＡＬ〜０．５ＡＬの範囲、より好ましくは０．２ＡＬ〜０．４ＡＬの範囲であることにより、安定射出速度上限が更に高くなることがわかる。

１−２−２．第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１依存性
小液滴駆動パルスの第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１を、０．９ＡＬ、１．０ＡＬ又は１．１ＡＬと変化させたときの安定射出速度上限の変化を図１３に示す。

＜小液滴駆動パルス条件＞
収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２：０．４ＡＬ
第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３：０．４５ＡＬ

＜評価＞
図１３より、第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１を１．０ＡＬとしたときに、安定射出速度上限が最も高いため、前述のとおり液滴の曲がりや飛翔速度の不安定化がなく、安定に射出することが可能である。

１−３．小液滴の「感度」（液滴速度変化量の駆動電圧値変化量依存性）
小液滴駆動パルスの第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１、収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２及び第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３について、感度への影響を検証した。

１−３−１．第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３依存性
小液滴駆動パルスの第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３を変化させたときの「感度」の変化を表１に示す。

＜小液滴駆動パルス条件＞
第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１：１．０ＡＬ
収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２：０．５４ＡＬ

＜評価＞
表１より、小液滴駆動パルスの第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３は、実質的に「感度」に影響しないことがわかる。小液滴駆動パルスの第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３は、圧力室を膨張させて液滴吐出させた後に電圧値をＧＮＤに戻すまでの時間であることから、感度に対して相関がないためと考えられる。

１−３−２．収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２依存性
小液滴駆動パルスの収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２を変化させたときの「感度」の変化を図１４に示す。

＜小液滴駆動パルス条件＞
第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１：１．０ＡＬ
第２膨張パルス幅Ｔ_Ｓ３：０．４３ＡＬ

＜評価＞
図１４より、収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２を大きくすると、小液滴駆動パルスの「感度」は線形に増加し、０．５４ＡＬで最大となり、以降、減少する。よって、大小液滴吐出用の波形の「感度」の最大値は、１．６５ｍ／ｓ／Ｖとなる。

２．大液滴駆動パルスの検証
２−１．大液滴の「感度」（液滴速度変化量の駆動電圧値変化量依存性）
２−１−１．第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２及び第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３依存性
大液滴駆動パルスの第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２を０．３７ＡＬ、０．４６ＡＬ、０．５４ＡＬ又は０．６３ＡＬとした各場合において、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３を変化させたときの「感度」の変化を図１５に示す。

＜大液滴駆動パルス条件＞
第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１：１．０ＡＬ
第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４：２．０ＡＬ

＜評価＞
図１５より、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３に対する感度の傾きは、第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２が短くなるほど減少する。特に、第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２が０．３７ＡＬの場合では、０．４６ＡＬ以上の場合よりも格段に傾きが小さくなる。よって、「感度」を調整するという観点からは、第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２は、０．４６ＡＬ以上であることが好ましいことがわかる。

２−１−２．射出安定性の考慮
一方、第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２を小さくすると、第１の膨張、収縮によって吐出される液滴と、その後の第２の膨張、収縮によって吐出される液滴とが分離してしまい、画質に悪影響を及ぼす場合がある。

そこで、第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２及び第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４について、液滴の分離が起こる条件について検証した結果を表２に示した。

表２において、「×」のついた条件では液滴の分離が起き、「○」のついた条件では液滴の分離がなく、安定に射出している（「−」は未実施）。

＜評価＞
表２および図１５より、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３が短い場合、つまり「感度」が低い場合に、液滴の分離が発生し易くなることがわかる。よって、大液滴の射出安定性の観点からは、「感度」の下限値は、およそ１．５ｍ／ｓ／Ｖとなる。「感度」が、この下限値以上となるためには、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３は、０．７５ＡＬ以上であればよいことがわかる。

２−２．大液滴の安定性
２−２−１．第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１依存性
大液滴駆動パルスの第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１を０．９ＡＬ、１．０ＡＬ又は１．１ＡＬとし、駆動電圧値を上げながら、射出不安定（泡の巻き込みや液滴曲がりなど）とならない速度の上限（安定射出速度上限）を測定した結果を図１６に示す。

＜大液滴駆動パルス条件＞
第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２：０．４６ＡＬ
第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３：１．０ＡＬ
第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４：２．０ＡＬ

＜評価＞
図１６より、大液滴駆動パルスの第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１を１ＡＬとしたときに、安定射出速度上限が高く、射出安定性が高いことがわかる。よって、大液滴駆動パルスの第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１は、１ＡＬであることが好ましいことがわかる。

２−２−２．第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４依存性
大液滴駆動パルスの第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４を１．８ＡＬ、２．０ＡＬ又は２．２ＡＬとし、駆動電圧値を上げながら、射出不安定（泡の巻き込みや液滴曲がりなど）とならない速度の上限（安定射出速度上限）を測定した結果を図１７に示す。

＜大液滴駆動パルス条件＞
第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１：１．０ＡＬ
第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２：０．４６ＡＬ
第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３：１．０ＡＬ

＜評価＞
図１７より、大液滴駆動パルスの第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４を２ＡＬとしたときに、安定射出速度上限が高く、射出安定性が高いことがわかる。よって、大液滴駆動パルスの第２収縮パルス幅Ｔ_Ｌ４は、２ＡＬであることが望ましいことがわかる。

３．大液滴と小液滴の「感度」の対応
図１４、１５より、小液滴駆動パルスの「感度」を、大液滴駆動パルスの「感度」の下限値より大きくする（ここでは、およそ１．５ｍ／ｓ／Ｖ以上とする）ためには、前述した通り、収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２は０．５４ＡＬで感度が最大となり、以降、減少するため、０．３５ＡＬ以上０．５４ＡＬ以下とすればよいことが分かる。また、大液滴の「感度」を、小液滴駆動パルスの「感度」の最大値（ここでは、１．６５ｍ／ｓ／Ｖ）以下とするためには、大液滴駆動パルスの第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２を０．６３ＡＬ以下、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３を１ＡＬ以下とすればよいことが分かる。

よって、小液滴駆動パルスの収縮パルス幅Ｔ_Ｓ２は、０．３５ＡＬ以上であることが好ましく、大液滴駆動パルスの第１収縮パルス幅Ｔ_Ｌ２は、０．６３ＡＬ以下、第２膨張パルス幅Ｔ_Ｌ３は、１ＡＬ以下であることが好ましいことがわかる。

４．駆動パルスセット例
駆動パルスセット例として、大液滴駆動パルス及び小液滴駆動パルスの成分となる各パルスを表３に記載の設定とした駆動パルスセット１〜７を用いた。

＜試験方法＞
駆動パルスセット１〜７の大液滴駆動パルス及び小液滴駆動パルスの各々を用いて大液滴及び小液滴を射出する際に、駆動電圧値を変化させて、液滴速度及び液滴量を測定した。また、射出安定性についても観察した。

＜試験結果＞
（駆動パルスセット１）
駆動パルスセット１における液滴速度、液滴量及び液滴量比の駆動電圧値依存性を表４に示す。また、液滴速度の駆動電圧値依存性（プロット）を図１８に示す。

大液滴の「感度」と、小液滴の「感度」は、何れもほぼ１．６５（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、一致し、液滴速度差も殆ど発生していない。

従って、大液滴と小液滴との間で同じ駆動電圧値とする条件（即ち、小液滴駆動電圧値＝大液滴駆動電圧値の関係を保持する条件）で、駆動電圧値を変化させても、大液滴と小液滴との間に液滴速度差は生じず、両者の液滴速度は一致した。また、射出安定性は、良好であった。

（駆動パルスセット２）
駆動パルスセット２における液滴速度、液滴量及び液滴量比の駆動電圧値依存性を表５に示す。また、液滴速度の駆動電圧値依存性（プロット）を図１９に示す。

大液滴の感度と、小液滴の感度は、何れも１．６０（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、一致した。

また、大液滴と小液滴との間で同じ駆動電圧値とする条件では、大液滴と小液滴との間に液滴速度差が生じたが、小液滴駆動電圧値＝大液滴駆動電圧値＋０．８Ｖの条件では、駆動電圧値を変化させても、大液滴と小液滴との間に液滴速度差は生じず、両者の液滴速度は一致した。また、射出安定性は、良好であった。

（駆動パルスセット３）
駆動パルスセット３における液滴速度、液滴量及び液滴量比の駆動電圧値依存性を表６に示す。また、液滴速度の駆動電圧値依存性（プロット）を図２０に示す。

大液滴の感度と、小液滴の感度は、何れも１．５０（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、一致した。

また、大液滴と小液滴との間で同じ駆動電圧値とする条件では、大液滴と小液滴との間に液滴速度差が生じたが、小液滴駆動電圧値＝大液滴駆動電圧値＋０．６Ｖの条件では、駆動電圧値を変化させても、大液滴と小液滴との間に液滴速度差は生じず、両者の液滴速度は一致した。また、射出安定性は、良好であった。

（駆動パルスセット４）
駆動パルスセット４における液滴速度、液滴量及び液滴量比の駆動電圧値依存性を表７に示す。また、液滴速度の駆動電圧値依存性（プロット）を図２１に示す。

大液滴の感度と、小液滴の感度は、何れも１．６５（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、一致した。

また、大液滴と小液滴との間で同じ駆動電圧値とする条件では、大液滴と小液滴との間に液滴速度差が生じたが、小液滴駆動電圧値＝大液滴駆動電圧値−０．３Ｖの条件では、駆動電圧値を変化させても、大液滴と小液滴との間に液滴速度差は生じず、両者の液滴速度は一致した。また、射出安定性は、実用上問題ないものであった。

（駆動パルスセット５）
駆動パルスセット５における液滴速度、液滴量及び液滴量比の駆動電圧値依存性を表８に示す。また、液滴速度の駆動電圧値依存性（プロット）を図２２に示す。

大液滴の感度と、小液滴の感度は、何れも１．６５（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、一致した。

また、大液滴と小液滴との間で同じ駆動電圧値とする条件では、大液滴と小液滴との間に液滴速度差が生じたが、小液滴駆動電圧値＝大液滴駆動電圧値−０．８Ｖの条件では、駆動電圧値を変化させても、大液滴と小液滴との間に液滴速度差は生じず、両者の液滴速度は一致した。また、射出安定性は、実用上問題ないものであった。

（駆動パルスセット６）
駆動パルスセット６における液滴速度の駆動電圧値依存性を表９に示す。また、液滴速度の駆動電圧値依存性（プロット）を図２３に示す。

大液滴の感度は、１．３０（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、小液滴の感度は、１．５０（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、不一致であった。

大液滴と小液滴との間で同じ駆動電圧値とする条件では、大液滴と小液滴との間に液滴速度差が生じた。

更に、例えば、大小液滴が両方とも液滴速度５ｍ／ｓとなるように駆動電圧値を設定しても、感度が異なるため、駆動電圧値を変化させると、液滴速度差が生じ、両者の液滴速度は不一致となった。そのため、駆動パルスセット６については、液滴量の測定は省略した。なお、射出安定性は、良好であった。

（駆動パルスセット７）
駆動パルスセット７における液滴速度の駆動電圧値依存性を表１０に示す。また、液滴速度の駆動電圧値依存性（プロット）を図２４に示す。

大液滴の感度は、１．７５（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、小液滴の感度は、１．６５（ｍ／ｓ／Ｖ）であり、不一致であった。

大液滴と小液滴との間で同じ駆動電圧値とする条件では、大液滴と小液滴との間に液滴速度差が生じた。

更に、例えば、大小液滴が両方とも液滴速度５．１ｍ／ｓとなるように駆動電圧値を設定しても、感度が異なるため、駆動電圧値を変化させると、液滴速度差が生じ、両者の液滴速度は不一致となった。そのため、駆動パルスセット７については、液滴量の測定は省略した。なお、射出安定性は、良好であった。

以上の結果を、表１１に整理した。

表１１において、「感度」及び「同じ駆動電圧値での液滴速度」の一致／不一致は、有効数字３桁で判断した。

＜評価＞
本発明の条件を満たす駆動パルスセット１〜５は、感度（液滴速度変化量の駆動電圧値変化量依存性）が一致することがわかる。一方、本発明の条件を満たさない駆動パルスセット６、７（比較例）では、感度が一致しなかった。

更に、本発明によれば、駆動パルスセット１（図１８）のように、同じ駆動電圧値での液滴速度を一致させることも可能であることがわかる。

なお、同じ駆動電圧値における液滴速度が不一致である場合であっても、本発明によれば、感度が一致していることにより、駆動パルスセット２〜５について検証（表５〜１０）したように、駆動電圧値の変化に伴う大小液滴間の速度差の発生を防止することが可能になる。例えば、大液滴と小液滴とで、液滴速度が等しくなる駆動電圧値を一点でも決定すれば、その後は、大液滴と小液滴とで、駆動電圧値を同じ値だけ変更することで、速度差の発生を防止して、液滴量を容易に調整することが可能になる。

また、射出安定性を考慮した場合、大液滴駆動パルスの第１膨張パルス幅Ｔ_Ｌ１及び／又は小液滴駆動パルスの第１膨張パルス幅Ｔ_Ｓ１を１ＡＬとすることが好ましいことがわかる。

１：インクジェット記録装置
２２：ノズル形成部材
２３：ノズル
２７：隔壁
２８：チャネル
２９：電極
３１：インクジェットヘッド（記録ヘッド）
３００：接続電極
３１０：ヘッドチップ
６：フレキシブルケーブル
５０１：制御部
５０２：メモリ
５０３：切替部
５０４：駆動パルス発生部（駆動パルス発生手段）
５０５：インクジェットヘッド
Ｌ１：（大液滴駆動パルスの）第１膨張パルス要素
Ｌ２：（大液滴駆動パルスの）第１収縮パルス要素
Ｌ３：（大液滴駆動パルスの）第２膨張パルス要素
Ｌ４：（大液滴駆動パルスの）第２収縮パルス要素
Ｓ１：（小液滴駆動パルスの）第１膨張パルス要素
Ｓ２：（小液滴駆動パルスの）収縮パルス要素
Ｓ３：（小液滴駆動パルスの）第２膨張パルス要素

Claims (6)

1. インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、該圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドのノズルから大液滴を吐出するための大液滴駆動パルスと、前記インクジェットヘッドのノズルから小液滴を吐出するための小液滴駆動パルスとを発生させる駆動パルス発生手段とを有し、
   １駆動周期内で、前記大液滴駆動パルス、前記小液滴駆動パルスのいずれか又は両方を選択的に前記圧電素子に入力可能なインクジェット記録装置であって、
   前記大液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｌ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｌ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｌ３と、前記圧力室の容積を再び収縮させる第２収縮パルス要素Ｌ４と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｌ２のパルス幅Ｔ_Ｌ２は、０．４６ＡＬ以上、０．６３ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｌ３のパルス幅Ｔ_Ｌ３は、０．７５ＡＬ以上、１ＡＬ以下の範囲であって、
   前記小液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｓ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｓ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｓ３と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｓ２のパルス幅Ｔ_Ｓ２は、０．３５ＡＬ以上、０．５４ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｓ３のパルス幅Ｔ_Ｓ３は、０．２ＡＬ以上、０．６ＡＬ以下の範囲であることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記大液滴駆動パルスは、前記第１膨張パルス要素Ｌ１のパルス幅Ｔ_Ｌ１が０．９ＡＬ以上１．１ＡＬ以下であり、前記第２収縮パルス要素Ｌ４のパルス幅Ｔ_Ｌ４が１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記小液滴駆動パルスは、前記第１膨張パルス要素パルスＳ１のパルス幅Ｔ_Ｓ１が０．９ＡＬ以上１．１ＡＬ以下であることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載のインクジェット記録装置。
4. インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、該圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドを備え、１駆動周期内で、前記インクジェットヘッドのノズルから大液滴を吐出するための大液滴駆動パルス、前記インクジェットヘッドのノズルから小液滴を吐出するための小液滴駆動パルスのいずれか又は両方を選択的に前記圧電素子に入力して、前記ノズルから、大液滴、小液滴のいずれか又は両方を吐出するインクジェットヘッドの駆動方法であって、
   前記大液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｌ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｌ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｌ３と、前記圧力室の容積を再び収縮させる第２収縮パルス要素Ｌ４と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｌ２のパルス幅Ｔ_Ｌ２は、０．４６ＡＬ以上、０．６３ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｌ３のパルス幅Ｔ_Ｌ３は、０．７５ＡＬ以上、１ＡＬ以下の範囲であって、
   前記小液滴駆動パルスは、時系列順に、前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルス要素Ｓ１と、前記圧力室の容積を収縮させる第１収縮パルス要素Ｓ２と、前記圧力室の容積を再び膨張させる第２膨張パルス要素Ｓ３と、を含んで構成されたパルスであり、前記第１収縮パルス要素Ｓ２のパルス幅Ｔ_Ｓ２は、０．３５ＡＬ以上、０．５４ＡＬ以下の範囲であり、前記第２膨張パルス要素Ｓ３のパルス幅Ｔ_Ｓ３は、０．２ＡＬ以上、０．６ＡＬ以下の範囲であることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。
5. 前記大液滴駆動パルスは、前記第１膨張パルス要素Ｌ１のパルス幅Ｔ_Ｌ１が０．９ＡＬ以上１．１ＡＬ以下であり、前記第２収縮パルス要素Ｌ４のパルス幅Ｔ_Ｌ４が１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下であることを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
6. 前記小液滴駆動パルスは、前記第１膨張パルス要素パルスＳ１のパルス幅Ｔ_Ｓ１が０．９ＡＬ以上１．１ＡＬ以下であることを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。

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